SISTEMA Y MÉTODO PARA TRANSFERENCIA DE CONTROL DE RETROALIMENTACIÓN PARA UN DISPOSITIVO DE CONTROL DE
PROCESOS
Solicitud relacionada Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud provisional estadounidense número de serie 60/598,701, titulada "Sistema y Método para Transferencia de Control de Retroalimentación para un Dispositivo de Control de Procesos", la cual fue presentada el 4 de agosto de 2004, cuya descripción está incorporada aquí mediante referencia en su totalidad. Antecedentes de la descripción Campo de la descripción La descripción se refiere en general a dispositivos para el control de procesos, y más específicamente, a un sistema y método para controlar procesos con dispositivos de control que tienen múltiples mecanismos de control de retroalimentación Breve descripción de la tecnología relacionada Se puede usar una variedad de mecanismos de control para controlar un conjunto de válvula/activador u otro dispositivo para el control de procesos. Por ejemplo, los controladores de válvula típicamente usan una forma de control de retroalimentación para controlar el conjunto de válvula/activador. El control de retroalimentación se apoya en una señal de error, la cual a su vez está basada en la diferencia entre una señal de punto establecida deseada , y una señal de retroalimentación de un sensor, la señal de retroalimentación proporciona una indicación de la operación del conjunto de válvula/activador. La salida del controlador de válvula es una señal de control correctora , la cual en el pasado era una seña l neumática proporcional a la señal de error. Si bien los activadores accionados de manera neumática aún son com unes, los dispositivos de control convencionales también incorporan elementos no neumáticos, de tal forma que las señales neumáticas son determinadas típicamente por controladores electrónicos, sensores o transductores (por ejem plo, un controlador con válvula digital). Más particularmente , el controlador electrónico ejecuta una rutina de control que procesa la señal de error para generar una señal de control que puede ser convertida en una corriente o en otra señal de control ana lóg ica, la cual a su vez es alimentada a un convertidor electro neumático, tal como un transductor de corriente a presión dentro del controlador de válvula para producir la señal neumática . A esta señal de control , ya sea analógica o digital, puede hacerse referencia aqu í en ciertos casos como señal de accionamiento. En la mayoría de los casos, una señal de accionamiento es generada a partir de uno de tres tipos de algoritmos de control: (i) proporcional; (ii) proporcional mas derivado; y (iii) proporcional mas derivado mas integral. El algoritmo de control de tipo proporcional (P) genera una señal de accionamiento directamente proporcional a la señal de error. El algoritmo de control de tipo proporcional mas derivado (PD) genera una señal de accionamiento que es la suma de una señal proporcional a la señal de error y una señal que es proporcional a la tasa de cambio de la señal de error. El algoritmo de control de tipo proporcional mas derivado mas integral (PID), genera una señal de accionamiento que es la suma de una señal proporcional a la señal de error, una señal que es proporcional a la tasa de cambio de la señal de error, y una señal que es proporcional a la integral de la señal de error. La señal de retroalimentación que determina la señal de error puede ser indicativa directa o indirectamente de la operación del conjunto de válvula/activador. Por ejemplo, una indicación del flujo a través del conjunto de válvula/activador involucra un sensor de posición que genera una señal indicativa de la posición de la válvula. Para este fin, los diseños de conjunto de válvula/activador con frecuencia incluyen una articulación mecánica entre un sensor de posición y la válvula, para detectar la posición de la válvula. El sensor de posición se acopla entonces a la articulación mecánica para generar la señal de posición de la válvula. Un sistema que tiene un mecanismo de control de retroalímentación basado en un sensor de posición con frecuencia se dice que depende del control de posición. Los controladores para válvulas que tienen un activador accionado de manera neumática han utilizado un sensor de presión como una alternativa al control de posición. En este caso, un sensor de presión proporciona una indicación de flujo a través de la válvula debido a que el activador del conj unto de vá lvula/activador tiene un resorte, cuya compresión es aproximadamente proporciona a la presión aplicada a él . Este mecan ismo de control con frecuencia se denomina como control de presión . Los controladores de procesos más antiguos, particularmente los q ue son a nteriores a las microcomputadoras, con frecuencia dependen del control de presión en lugar del control de posición . A med ida que estos sistemas fueron modernizados, ciertos componentes del sistema fueron reemplazados o actual izados para incluir aspectos de control d igital. Por ejemplo, un control de presión neumático para una válvula podría ser reem plazado por un controlador digital. Para evitar la parada del proceso, si no de la planta entera , el nuevo controlador de válvula digital inclu ía control de presión para simplificar el proceso de reemplazo y reinstalación . De esta forma , el control más antiguo, neumático, pudo ser reemplazado sin tener que reemplazar o modificar el conjunto de válvula/activador. Como resultado, el reemplazo del dispositivo neumático antiguo y la instalación del nuevo controlador digital que lo acompañó, evitaron perturbar o descontinuar la operación de la válvula, o más generalmente, el proceso. Este proceso de reemplazo e instalación se conoce como transición en caliente. U n ejemplo de un controlador dig ital capaz de ser instalado con transición en caliente, es el controlador de válvula digital FIELDVUE™, tipo Serie DVC5000, específicamente DVC5000Í, Firmware versión 9, fabricado por Emerson Process Management -Fisher (Marshalltown, lowa). El DVC5000f incluye un sensor de presión y la rutina de control de presión asociada en el interés de permitir la transición en caliente. El controlador CVC5000f también incluye un sensor de posición y la capacidad de seleccionar el control de posición para aquellas instalaciones que sean combatibles con el control de posición. Tal como se indicó aquí anteriormente, muchas instalaciones que involucran un reemplazo no soportan control de posición. En estos casos, la instalación de articulaciones mecánicas entre la válvula y el sensor de posición requerirá reemplazo o mantenimiento de la válvula, involucrando mucho más probablemente una parada del proceso. Como resultado, el DVC5000f podía ser instalado primero con control de presión como el mecanismo de retroalimentación en su operación. Cuando ocurría una parada del proceso o de la planta, el conjunto de válvula/activador podía ser configurado para el control de posición. Así, la instalación y el uso de un controlador de CDCV5000f con frecuencia era un proceso de dos pasos, incluyendo un paso inicial de transición en caliente hacia un control de presión digital, seguido por una selección subsiguiente de control de posición una vez que las articulaciones y otros componentes mecánicos y/o de válvula fueran instalados durante una parada. Para permitir la selección manual del control de posición, una interfaz disponible para el operador proporcionaba una opción para cambiar un parámetro de control, y de esta forma cambiar desde el control de presión hacia el control de posición. Durante la operación normal, el control de una válvula mediante la retroalimentación de la posición se prefiere sobre otros mecanismos de retroalimentación que son más indicativos indirectamente de la operación de la válvula.
Desafortunadamente, el control usando solamente la retroalimentación de posición es completamente dependiente de un mecanismo sensor de posición que está sujeto a fallas. Los controladores con válvula digital del pasado, no han proporcionado operación continua de la válvula de cara a estos eventos de falla u otras contingencias relacionadas con la falla del sensor de posición. Como resultado, y como consecuencia de la naturaleza del control de retroalimentación, una válvula puede hacerse inoperante por un sensor que falle, a pesar de que el resto de la válvula esté en buenas condiciones. Una vez que se hace inoperante, la válvula, a su vez, puede ocasionar una parada indeseable e innecesaria del proceso o de la planta. Breve descripción de la invención De acuerdo con un aspecto de la descripción, un controlador para un dispositivo de control de procesos con primer y segundo sensores que generan información de retroalimentación respectiva, indicativa de la operación del dispositivo de control del proceso, incluye un primer módulo de servo control para generar una primera señal de accionamiento basada en la información de retroalimentación desde el primer sensor para el control del dispositivo de control del proceso de acuerdo con un primer modo de control, y un segundo módulo de servo control para generar una segunda señal de accionamiento basada en la información de retroalimentación del segundo sensor para el control del dispositivo de control del proceso de acuerdo con un segundo modo de control . El controlador además incluye un módulo de transferencia de control de retroalimentación para transferir el control de la operación del dispositivo de control del proceso desde el primer modo de control hacia el seg undo modo de control basándose en la información de retroalimentación del primer sensor. En algunas modalidades, el módulo de transferencia de control de retroalimentación incluye un módulo de detección de fallas capaz de detectar que la información de retroalimentación del primer sensor no es ya suficientemente indicativa de la operación del dispositivo de control del proceso. El módulo de transferencia de control de retroalimentación puede responder a una orden del usuario para iniciar la transferencia del control del d ispositivo de control del proceso desde el primer modo de control hasta el segundo modo de control. El módulo de transferencia de control de retroalimentación puede incluir una memoria q ue mantenga un registro de la información de retroalimentación del primer sensor. Luego, el módulo de transferencia de control de retroalimentación es capaz de extraer una parte de la información de retroalimentación indicativa de datos no corrompidos recibidos recientemente del primer sensor. El segundo módulo de servo control puede incluir entonces un componente controlador integral que tenga una señal de salida que se ajuste en base a la parte de la información de retroalimentación indicativa de datos no corrompidos para reducir al mínimo el movimiento discontinuo del dispositivo de control del proceso durante la transferencia del control del dispositivo de control del proceso desde el primer modo de control hacia el segundo modo de control. En algunos casos, el módulo de transferencia de control de retroalimentación y el segundo módulo de servo control ajustan la segunda señal de accionamiento basándose en la primera señal de accionamiento en preparación para una transferencia de control de retroalimentación del dispositivo de control del proceso desde el primer modo de control hacia el segundo modo de control. La segunda señal de accionamiento puede ser ajustada de tal forma que las primera y segunda señales de accionamiento sean iguales al ocurrir la transferencia del control de retroalimentación. El segundo módulo de servo control puede incluir un componente controlador integral, una señal de salida de la cual se ajusta, de tal forma que la segunda señal de accionamiento iguale la señal de control en la preparación para la transferencia del control de retroalimentación. El componente controlador integral puede incluir un acumulador, y el acumulador puede ser reajustado para ajustar la segunda señal de accionamiento en la preparación para la transferencia de control de retroalimentación. Alternativamente, o además, el segundo módulo de servo control calcula continuamente un factor de ajuste basándose en la señal de control que va a ser utilizada para ajustar la segunda señal de accionamiento bajo dirección del módulo de transferencia de control de retroalimentación. De acuerdo con otro aspecto de la descripción, un método para controlar un dispositivo de control de procesos incluye los pasos de generar una primera señal de accionamiento para controlar el dispositivo de control del proceso de acuerdo con un primer modo de servo control, generar una segunda señal de accionamiento para el control del dispositivo de control del proceso de acuerdo con un segundo modo de servo control, y generar una señal de control para el dispositivo de control del proceso de acuerdo con el primer modo de servo control y desde la primera señal de accionamiento. El método además incluye los pasos de recibir una señal de retroalimentación indicativa de la operación del dispositivo de control del proceso en respuesta a la señal de control, y transferir el control del dispositivo de control del proceso hacia el segundo modo de servo control durante la operación del dispositivo de control del proceso basándose en la señal de retroalimentación, de tal manera que la señal de control será generada a partir de la segunda señal de accionamiento.
En algunas modalidades, el paso de transferencia de control incluye el paso de detectar una falla en la operación del dispositivo de control del proceso. El paso de detectar la falla puede incluir el paso de analizar la señal de retroalimentación para determinar si un sensor del dispositivo de control del proceso asociado con el primer servo control ha fallado. El paso de análisis de retroalimentación, el paso de detectar la falla y el paso de transferir el control pueden realizarse de manera autónoma. El primer y el segundo modos de servo control pueden responder al sensor de posición y presión del dispositivo de control del proceso, respectivamente. En este y en otros casos, el método puede incluir además el paso de mantener un registro de los datos de la señal de retroalimentación, de tal forma que el paso de transferencia del control incluya el paso de extraer información del registro de los datos indicativo de datos no corrompidos provenientes del sensor (por ejemplo, datos de posición del sensor de posición). En algunos casos, el segundo paso generador de señal de accionamiento incluye el paso de inicializar la segunda señal de accionamiento con base en la señal de retroalimentación. El segundo paso de inicializar la señal de accionamiento puede incluir el paso de ajustar una salida de un controlador integral asociado con el segundo modo de servo control con base en el valor de transición de la primera señal de accionamiento. El paso de ajustar el controlador integral puede incluir el paso de fijar la segunda señal de accionamiento igual a la primera señal de accionamiento. Alternativa o adicionalmente, el método descrito puede incluir además el paso de recibir una segunda señal de retroalimentación indicativa de la operación del dispositivo de control del proceso. El paso de transferir el control puede incluir entonces el paso de generar un nivel de transición de la señal de control con base en la primera señal de retroalimentación nombrada, y el segundo paso de generar señal de accionamiento puede incluir entonces el paso de calcular un nivel inicial de la segunda señal de accionamiento con base en la segunda señal de retroalimentación y el nivel de transición de la señal de control. El paso de calcular el nivel inicial puede incluir entonces el paso de calcular valores del controlador proporcionales y derivados a partir de la segunda señal de retroalimentación, y el paso de calcular el nivel inicial puede incluir el paso de reajustar una salida acumuladora de un controlador integral asociado con el segundo modo de servo control con base en la diferencia entre el nivel de transición de la señal de control y la suma de los valores proporcional y derivado del controlador. De acuerdo con todavía otro aspecto de la descripción, un método es útil para controlar un dispositivo de control de procesos con primer y segundo sensores que generan respectiva información de retroalimentación indicativa de la operación del dispositivo de control del proceso. Una primera señal de accionamiento se genera con base en la información de retroalimentación del primer sensor, y la primera señal de accionamiento se proporciona al dispositivo de control del proceso para controlar la operación del dispositivo de control del proceso. El control del dispositivo de control del proceso es transferido a una segunda señal de accionamiento con base en el segundo sensor, generando inicialmente la segunda señal de accionamiento con base en la primera señal de accionamiento. Breve descripción de los dibujos Para una comprensión más completa del controlador y del método descritos, se debe hacer referencia a la siguiente descripción detallada y a los dibujos que la acompañan, en donde:
La figura 1 es un diagrama de bloques de un controlador acoplado a un conjunto de válvula/activador para el control del conjunto de válvula/activador de acuerdo con una modalidad de la descripción; La figura 2 es un diagrama de flujo de una rutina de control de retroalimentación ejecutada por el controlador de la figura 1 de acuerdo con una modalidad de la descripción; La figura 3 es un diagrama de bloques de un par de módulos de servo control del controlador de la figura 1 de acuerdo con una modalidad de la descripción, que tiene la capacidad de ejecutar una rutina de transferencia de control de retroalimentación para la transferencia de control suave; La figura 4 es un diagrama de flujo que muestra una rutina de transferencia de control de retroalimentación ejecutada por el controlador de la figura 1 en general, y más específicamente, el par de módulos de servo control de la figura 3, de acuerdo con una modalidad de la descripción; y La figura 5 es un diagrama de flujo que muestra una parte de una rutina de transferencia de control de retroalimentación ejecutada por el controlador de la figura 1 de acuerdo con otra modalidad de la descripción. Si bien el controlador y el método descritos son susceptibles de llevarse a la práctica en diversas formas, en el dibujo se ilustran (y se describirán aquí más adelante), modalidades específicas de la invención, con el entendimiento de que la descripción pretende ser ilustrativa, y no limitante de la invención en cuanto a las modalidades específicas descritas e ilustradas aquí. Descripción detallada de las modalidades preferidas. El controlador y el método descritos se refieren en general a mecanismos de control de retroalimentación para un dispositivo de control de procesos, tal como una válvula. Si bien el controlador y el método descubiertos se describen en detalle en conjunto con una válvula activada de manera neumática, el controlador y el método descritos son apropiados para su uso y práctica con válvulas activadas de otras formas, y con dispositivos de control de proceso distintos de válvulas. De acuerdo con esto, el controlador y el método descritos pueden usarse o practicarse en conjunto con cualquier dispositivo dentro de una red de control de procesos y son particularmente apropiados para su uso con dispositivos que tienen dos o más mecanismos de retroalimentación posibles disponibles para control. Los ejemplos de modalidades descritas aquí presentan el controlador y el método en el contexto de una transferencia de control de retroalimentación entre dos diferentes mecanismos de control, si bien el uso del controlador descrito y del método en conexión con dos controles de retroalimentación del mismo tipo o de tipo similar también es posible. De acuerdo con esto, y por ejemplo, el controlador y el método descritos pueden usarse en situaciones que presentan control de retroalimentación con base en dos sensores del mismo tipo (por ejemplo, un sensor de posición primaria y un sensor de posición de respaldo o secundario). Hablando en general, el controlador y el método descritos aquí son útiles en el contexto de una transferencia de control de retroalimentación para un dispositivo de control de procesos. El controlador y el método descritos son particularmente útiles para asegurar (i) la operación continua del dispositivo de control de procesos en el caso de una falla asociada con el mecanismo de control de retroalimentación, y (ii) operación suave del dispositivo de control del proceso durante cada una de estas transferencias de control de retroalimentación. En la extensión en que esta transferencia de control se pueda ejecutar de una manera lisa, continua y/o libre de interrupciones, debe evitarse una parada u otra interrupción del proceso en el cual está funcionando el dispositivo de control de proceso. Si bien el controlador y el método descritos están diseñados para apoyar esta operación continua en el caso de un desperfecto u otra falla, el uso del controlador y del método no está limitado a cualquier contexto o circunstancia en particular para la transferencia de control de retroalimentación. De hecho, en ciertas modalidades, la transferencia de control de retroalimentación puede ser iniciada y controlada, ya sea en todo o en parte, a discreción de un operador. La transferencia de control de retroalimentación de acuerdo con el controlador y el método descritos está basada en la información de retroalimentación generada por un sensor usado por el esquema de control de retroalimentación, es decir, el sensor intentando suministrar una indicación de la operación de la válvula antes de la transferencia del control. Esto es, la transferencia del control se basa en la información de retroalimentación generada por el sensor utilizado por el esquema de control de retroalimentación actual. Por ejemplo, la transferencia de control de retroalimentación puede ser activada por una determinación analítica u otra de que la información ya no es suficientemente indicativa de la operación de la válvula. En este caso, la transferencia del control de retroalimentación se garantiza antes de que la válvula esté dirigida a una posición o estado impropios con base e la información de retroalimentación de la falla. Otro tipo de transferencia implementada por el controlador y método descritos, generalmente involucra el uso de la información de retroalimentación para asegurar que el esquema de control de retroalimentación subsiguiente, u objetivo, coloque inicialmente la válvula en un punto cercano o igual a donde el esquema de control de retroalimentación anterior o inicial dejó la válvula. Para este fin, el esquema de control de retroalimentación deseado se ajusta para la operación suave de la válvula sin considerar si su sensor asociado, actuando en aislamiento, puede haber conducido a la generación de una señal de error (y señal de accionamiento) que pudiera haber movido la válvula marcadamente y/o abruptamente al transferirse el control. Alternativamente, si el esquema de control de retroalimentación actual está bajo sospecha de que funciona basándose en información de retroalimentación deficiente, como en el contexto de un sensor que falla, entonces una transferencia de control puede involucrar un esquema de control de retroalimentación deseado que se ajuste para colocar la válvula en el punto asociado con la última información de retroalimentación que se sabe que es válida (en oposición a la información de retroalimentación más reciente, la cual se corresponde con la posición en donde el esquema de control de retroalimentación puede haber quedado), Y si la primera transferencia es ocasionada sin duda por un sensor que falla o por otro dispositivo que funciona defectuosamente, entonces el controlador y el método se pueden usar en general para asegurar una segunda transferencia de retorno suave, hacia el esquema de control de retroalimentación inicia después de que el sensor u otro dispositivo con falla ha sido reemplazado o reparado. Con referencia a la figura 1, un ejemplo de controlador capaz de implementar transferencia de control de retroalimentación entre múltiples mecanismos de control de retroalimentación se indica generalmente como 10. En algunos casos, el controlador 10 es un controlador de válvula digital que tiene un software o un código insertado para implementar esquemas de control de retroalimentación múltiples para una válvula 12. Tal como se explicará adicionalmente más adelante, el controlador 10 puede incluir múltiples módulos de servo control para la ejecución de dos o más rutinas de control de retroalimentación para controlar la válvula 12. El controlador 10 y cada uno de sus módulos de servo control pueden ser implementados por medio de una computadora basada en microprocesador digital configurada para la ejecución del software o código asociado con los esquemas y rutinas de control de retroalimentación . En este ejemplo, un módulo de servo control de posición 14 y un módulo de servo control de presión 14 reciben información de retroalimentación indicativa de la operación de la válvula 12 por medio de señales de retroalimentación generadas por un sensor de posición 18 y un sensor de presión 20, respectivamente. El sensor de posición 18 proporciona información de retroalimentación directamente indicativa de la posición de la válvula 12, o desplazamiento de la válvula, mientras que el sensor de presión 20 proporciona información de retroalimentación indicativa indirectamente de la posición de la válvula 12 debido a la manera en la cual se activa el movimiento de la válvula. Los módulos de servo control de posición y de presión 14 y
16, también reciben datos indicativos del punto de referencia de entrada para la válvula 12, que se muestra en la figura 1, como una señal de entrada hacia el controlador 10 por medio de una línea 21. Se debe notar que el controlador 10 incluye cualquier hardware de entrada/salida (no se muestra) y, más generalmente, cualquier funcionalidad apropiada para interpretar los datos proporcionados por medio de la línea 21, o las señales proporcionadas por el sensor de posición 18, el sensor de presión 20, y cualesquiera otros dispositivos acoplados a ellos. ESTe hardware y esta funcionalidad son familiares para los conocedores de la materia, y no se describirán en detalle aquí, excepto para señalar también que el controlador 10 puede ser capaz también de realizar cualesquiera conversiones adicionales aplicables, tales como conversión analógica a digital en preparación para el procesamiento digital. La operación de la válvula 12 no será descrita en detalle, dado que la naturaleza de la válvula 12 no esta vinculada a la práctica del controlador y método descritos. De hecho, la válvula 12 puede ser cualquier dispositivo de control de procesos sujeto a control por medio de retroalimentación, y especialmente aquellos dispositivos de la operación que pueden ser eval uados independientemente por dos o más sensores. Esta evaluación independiente de la válvula 12 o de otro dispositivo, en este caso por el sensor de posición 18 y el sensor de presión 20, permite dos esq uemas de control independientes. En general , los dos o más esq uemas de control no necesita n tener diferentes tipos de esq uemas de control , sino que en lugar de ello pueden involucrar un grado de redundancia en la forma de dos o más sensores del mismo tipo. Sin considerar la naturaleza de los esquemas de control, la operación de la válvula 12 en cualquier punto en el tiempo se apoya en la ejecución de uno de los esquemas de control para accionar un activador 22. Para conservar la energ ía entre las transferencias de control, el controlador 10 puede limitar la ejecución en cualquier punto del tiem po a un esquema de control (es decir, el esquema responsable para accionar el activador 22), pero, más generalmente, se puede ejecutar cualquier cantidad de esquemas de control concurrentemente para el propósito, por ejemplo, de evitar demoras durante la transferencia de control. El activador 22, a su vez, proporciona fuerza mecánica para cambiar la posición o el estado de la válvula 1 2. La válvula 12 y el activador 22 forman un conjunto de válvula y activador que tiene un acople mecánico 24 que acopla la válvula 1 2 con el activador 22. Hablando en general, el acople mecánico 24 y otros componentes del activador 22 transforman una fuerza de entrada en la fuerza mecánica necesaria para mover la válvula 12. El sensor de posición 18 puede estar en comunicación con estos componentes del activador, de tal forma que el acople mecánico 24, o cualquier otro componente del conjunto de válvula/activador, desvíen la posición de la válvula 12. Por ejemplo, el sensor de posición 18 puede estar unido estructuralmente al conjunto de válvula/activador por medio de una articulación mecánica 26 (según se muestra mediante la línea punteada en la figura 1), pero se puede usar cualquier otro modo de comunicación (por ejemplo óptico) familiar para los conocedores de la materia. En este ejemplo de modalidad, el activador 22 incluye un componente desviado por resorte (no se muestra) mediante el cual se ejerce una fuerza neumática a través de una línea neumática 28 que se muestra, como con otras líneas neumáticas, en líneas punteadas en la figura 1. El aire u otro fluido en la línea 28 es suministrado por un dispositivo de control de aire 30, que puede incluir un transductor de corriente a presión y otros componentes comunes para controles neumáticos, tales como un relé u otro componente para amplificación de presión de un suministro de aire proporcionado por medio de la línea 32. El componente desviado por resorte del activador 22 accionado por la fuerza neumática es desplazado de acuerdo con la constante efectiva del resorte del activador 22. Este desplazamiento, a su vez, puede estar correlacionado con la posición de la válvula 12 con base en el acople mecánico 24 y en cualquier otros componentes intermedios. Como resultado, la presión del fluido en la línea 28 se puede usar para producir una indicación del flujo a través de la válvula, aunque sea indirectamente. Debido a la naturaleza indirecta de esta indicación de la posición de la válvula, los datos generados por el sensor de presión 20 pueden no ser tan exactos como los proporcionados por otros métodos de detección, como en el caso de uno que mida la posición. Así, el sensor de presión 20, y el módulo de servo control de presión asociado 16, pueden realizar un papel secundario (o no primario) para el controlador 10, para usarse, por ejemplo, como respaldo (o como modo de reserva) para uno o más de otros esquemas de control de retroalimentación.
El sensor de posición 18 y el sensor de presión 20 proporcionan señales de retroalimentación respectivas en las líneas 36 y 38 de retorno hacia el controlador 10. Las dos señales de retroalimentación establecen dos mecanismos de control de retroalimentación, un mecanismo primario para la operación normal y un mecanismo secundario para un respaldo o modo de operación de reserva. La señal de retroalimentación con la mayor exactitud o preferencia, generalmente en este caso la señal en la línea 36 desde el sensor de posición 18, puede ser determinante de qué mecanismo de control sirve como mecanismo primario. En este caso, el mecanismo de control de retroalimentación primario involucra la ejecución de la rutina de control de posición mediante el módulo de servo control de posición 14. Esta ejecución puede continuar, por ejemplo, por tanto tiempo como el sensor de posición 18 y el esquema de control de posición estén funcionando normalmente (por ejemplo, dentro de las especificaciones para el sensor de posición 18, y/o de otra forma proporcionando una indicación exacta de la posición de la válvula). En el caso e que el sensor de posición 18 no proporcione ya una indicación exacta de la posición de la válvula, o de que sospeche que el esquema de control de posición funcione inapropiadamente por cualquier otra razón, el controlador 10 es capaz de cambiar hacia el mecanismo de control secundario, es decir, la rutina de control de presión ejecutada por el módulo de servo control de presión 16. De esta forma, el controlador 10 mantiene la operación de la válvula y con ello evita la parada del proceso o de la planta en la cual está funcionando la válvula 12. Cada señal de retroalimentación se proporciona a un módulo de transferencia y detección de fallas 40 para detectar una falla del sensor u otro desperfecto del control de retroalimentación. Como se muestra en la figura 1, el módulo de transferencia y detección de fallas 40, puede incluir una memoria para almacenar valores históricos de cada señal de retroalimentación, así como también otros datos o información indicativos de la operación de los dos esquemas de control de retroalimentación, tal como se explicará adicionalmente más adelante. El módulo de transferencia y detección de fallas 40 genera una señal de control capaz de cambiar un interruptor de selección 42 del controlador 10 en el caso de que se detecte una falla o desperfecto. De esta forma, y por ejemplo, una decisión autónoma de transferencia desde el esquema de control de posición, es decir, del esquema de control primario, hacia el esquema de control de presión, está basada en si el esquema de control de posición continúa funcionando efectivamente. El módulo de transferencia y detección de fallas 40 dirigirá una transferencia de control basándose en su análisis de la señal de retroalimentación asociada con el esquema de control de posición (es decir, la señal generada por el sensor de posición 18), la señal de accionamiento generada por el esquema de control de posición (que a su vez se basa en la señal de retroalimentación), o cualquier otra información o datos indicativos de la operación del esquema de control de posición en respuesta a la señal de retroalimentación. Por ejemplo, el módulo de transferencia y detección de fallas 40 puede ser capaz de detectar que el sensor de posición 18 está fuera de línea o proporciona una señal fuera de especificación debido a un enlace roto. El interruptor de selección de control 42 no tiene que ser un interruptor físico, tal como un relé, y en lugar de ello puede estar implementado en un software o en un microprograma dentro del controlador 10. Como resultado, la señal de control puede tomar cualquiera de una cantidad de formas (por ejemplo, digital, analógica, etc.) apropiada para el tipo de interruptor. En cualquier caso, el interruptor de selección de control 42 selecciona una de las señales de accionamiento generadas por los esquemas de control de retroalimentación, en este caso, las señales de accionam iento generadas por el módulo de servo control de posición 14 y el módulo de servo control de presión 16. La señal de accionamiento seleccionada por el interruptor de selección de control 42 se sum inistra entonces como una señal de control digital , analóg ica u otra señal de control electrónica al dispositivo de control 30 en el a ire. De acuerdo con la modalidad de la figura 1 , una línea 44 acopla el módulo de servo control de posición 14 con el módulo de servo control de presión 16. La línea. 44 es indicativa de un enlace de comunicación entre los dos esquemas de control de retroalimentación , y como tales, pueden ser representativos del paso de los datos desde una rutina de control de retroalimentación que se ejecuta hacia otra . La línea 44 puede estar realizada en software o en microprogramas, y no es necesario que constituya un cableado físico dentro del controlador. Tal como se explicará adicionalmente más adelante, esta comunicación entre los esquemas de control múltiples hace posible transferencias de control suaves . Más particularmente, la implementación inicial de un esquema de control de retroalimentación deseado puede estar basado en la señal de accionamiento, señal de retroalimentación u otros datos generados por o en conexión con el esquema de control anterior o inicial, para efectuar una transferencia suave del control de retroalimentación desde un esquema hacia otro. La necesidad de esta transferencia de control no tiene que surgir de una falla o desperfecto, tal como se describió anteriormente en conexión con el módulo de transferencia y detección de fallas 40. Por ejemplo, esta transferencia de control puede ocurrir a discreción de un operador, pero el deseo de asegurar una transferencia de control suave permanece. Esta transferencia de control discrecional puede ocurrir en conexión con una transferencia de control de retroalimentación desde el esquema de control secundario de regreso hacia el esquema de control primario una vez que el problema asociado con la falla o desperfecto ha sido solucionado. La decisión de transferir de nuevo el control hacia el esquema de control primario, o más generalmente, cualquier otra transferencia de control de retroalimentación, puede ser disparada o dirigida por un usuario u operador, tal como se muestra en la figura 1, por medio de la selección de la línea 46 por parte de un usuario, que proporciona una señal de entrada al controlador 10. La selección de línea por el usuario 46 y la señal de entrada portada por ella puede ser realizada por medio de una interfaz con el usuario que proporcione una capacidad de selección del parámetro, tal como es familiar para los conocedores de la materia. Las líneas 48 y 50 representan enlaces de comunicación entre el módulo de transferencia y detección de fallas 40 y los módulos de servo control de posición y presión 14 y 16, respectivamente. Esta comunicación puede incluir el suministro de un comando para iniciar la ejecución de la rutina de control de retroalimentación. Esta comunicación puede ser también bidireccional para apoyar la realización de transferencias suaves del control de retroalimentación. De esta forma, la comunicación entre los dos esquemas de control no tiene que ser directa por medio de la línea 44, sino que preferiblemente puede realizarse de manera indirecta por medio de las líneas 48 y 50 y el módulo de transferencia y detección de fallas 40. La figura 2 muestra una rutina de control de retroalimentación ejecutada por el controlador 10 (figura 1) en conexión con una modalidad de la descripción. La rutina de control de retroalimentación puede formar una parte del código incrustado almacenado en una o más memorias del controlador 10 para su ejecución por uno de sus microprocesadores. Este código incrustado, y los pasos de la rutina de control de retroalimentación implementados allí, pueden estar asociados a uno o más de: el módulo de servo control de posición 14 (figura 1), el módulo de servo control de presión 16 (figura 1), y el módulo de transferencia y detección de fallas 40 (figura 1). La operación del controlador 10, y, por lo tanto, la ejecución de la rutina de la figura 2, pueden ser autónomos, o alternativa o adicionalmente, iniciados y terminados por el control del operador. En cualquiera de los casos, una vez iniciada, la rutina forma un lazo operacional que proporciona control autónomo del conjunto de válvula/activador. El lazo operacional también proporciona control basado en el usuario, incluyendo el derecho a reiniciar o a terminar la ejecución de la rutina en cualquier momento. La rutina puede comenzar con la identificación o selección de los esquemas de control de retroalimentación primario y secundario en un bloque 60. Por ejemplo, el interruptor de selección de control 42 (figura 1) puede fijarse en este momento de tal forma que la señal de control generada por el controlador 10 sea originada primariamente a partir de la señal de accionamiento generada por el módulo de servo control de posición 14 (figura 1). Alternativamente, el interruptor de selección de control 42 ya está fijado, y los esquemas de control de retroalimentación primario y secundario están predeterminados o son establecidos en virtud de la naturaleza de la válvula 12 y sus componentes asociados. En términos generales, la identificación de los esquemas de control estará determinada por la disponibilidad de un sensor asociado, de tal manera que en el ejemplo de modalidad de la figura 1, el esquema de control primario es un esquema de control de posición, y el esquema de control secundario es un esquema de control de presión. Una vez que se selecciona el esquema de control primario, el controlador 10 puede realizar una rutina de inicialización en un bloque 62, la cual puede incluir un reajuste de componentes (por ejemplo, un controlador PID del módulo de servo control de posición 14) del controlador 10, y confirmar que el sensor (por ejemplo, el sensor de posición 26) asociado con el esquema de control primario está en línea y si no, es operacional.
Se debe hacer notar que el controlador 10 puede inicializarse y comenzar a ejecutar (en segundo plano) rutinas de control de retroalimentación además de la rutina de control de retroalimentación primaria en este punto. La rutina de inicialización también puede incluir procedimientos de calibración para uno o más sensores y/o el conjunto de válvula/activador. Por ejemplo, un procedimiento de calibración automática podría usar los datos de calibración del sensor de posición existentes para determinar el "conjunto de referencia" del conjunto de activador/válvula. Este procedimiento proporciona el rango de presión requerido para abrir y cerrar completamente la válvula 12. Este rango de presión, a su vez, puede establecer o fijar el rango de control de presión para la presión aplicada al activador 22, mapeando de 0 a 100% de la posición de válvula deseada para las correspondientes presiones aplicadas. Después de que el controlador 10 ha realizado la rutina de inicialización, el esquema de control de retroalimentación actual se ejecuta en un bloque 64. En el ejemplo de modalidad de la figura 1, el módulo de servo control de posición 14 recibe el punto de ajuste actual y otros datos de entrada, tales como la información de retroalimentación del sensor de posición 18, y luego procesa los datos para generar la señal de accionamiento. La manera en la cual se genera la señal de accionamiento se explica adicionalmente más abajo, pero en términos generales la señal de accionamiento puede ser generada en el bloque 64 usando técnicas con controlador PID estándar y algoritmos de control. También se realiza un paso de detección de error de control de retroalimentación. En el ejemplo de modalidad de la figura 1, el paso de detección de error puede ejecutarse mediante el módulo de transferencia y detección de fallas 40. Como se muestra, por ejemplo, en la rutina de la figura 2, el control pasa a un bloque de decisión 66 que determina si una falla del sensor u otro error de control de retroalimentación ha ocurrido. Una falla del sensor puede involucrar la información de retroalimentación, indicando que el sensor está fuera de línea. La información de retroalimentación puede ser indicativa de manera alternativa de una posición de válvula que no es posible. Otra forma en la cual la información de retroalimentación puede indicar un sensor fuera de línea o con desperfectos es a través del suministro de datos fuera de las especificaciones para el sensor. Todavía otras formas de detectar fallas o desperfectos del sensor familiares para los conocedores en la materia, ahora o en el futuro, pueden emplearse. La ejecución del paso de detección de errores en el bloque
66 se muestra después de la generación de la señal de accionamiento en el bloque 64, de tal forma que la señal de accionamiento (u otras señales o datos generados de la señal de retroalimentación), también pueden ser analizadas como parte de la verificación de detección de errores. Alternativamente, el bloque 66 se puede ejecutar antes de la generación de la señal de accionamiento, o concurrentemente con ella. En estos casos, el paso de detección de errores puede estar dirigido primordialmente a analizar si ha ocurrido una falla del sensor. En una modalidad alternativa, el bloque 64 también puede incluir una evaluación de la información de retroalimentación a medida que la información de retroalimentación es procesada. Por ejemplo, el módulo de servo control de posición 14 (figura 1), puede verificar rutinariamente para determinar si el sensor de posición 18 está funcionando fuera de especificaciones o si ha fallado. En algunas modalidades, el controládor 10 puede realizar de manera continua tal evaluación del sensor de posición 18 (y de otros sensores). De acuerdo con esto, se debe notar que el bloque 66 puede realizarse en conjunto con otros bloques en la rutina, y/o en otros puntos en la rutina, de tal forma que la práctica del método de control descrito no está limitada a la secuencia exacta de pasos que se muestra en la figura 2. Todavía otras modificaciones para permitir pasos de detección de fallas alternativos (y/o adicionales), serán evidentes para los conocedores de la materia. En términos generales, si no se detecta un error de control de retroalimentación, la señal de accionamiento generada por el esquema de control de retroalimentación actual (por ejemplo, por el módulo de servo control de posición 14), es proporcionada en un bloque 68 como la señal de control para controlar el conjunto de válvula/activador. Después, un par de bloques de decisión 70 y 72 verifican el estado del controlador 10 antes de permitir que se ejecute la siguiente iteración de la rutina de servo control. En el ejemplo de modalidad de la figura 2, la primera verificación de estado determina en el bloque 70 si un operador ha seleccionado un nuevo esquema de control de retroalimentación, mientras que la segunda verificación de estado determina en el bloque 72, si el esquema de control de retroalimentación primario está siendo ejecutado actualmente. Estas y otras verificaciones de estado se pueden ejecutar en cualquier punto de la rutina, ya sea en forma discreta o continua, y solamente se muestran en la figura 2 en este punto en la rutina para facilidad de ilustración. Tal como se muestra en el ejemplo de modalidad de la figura 2, el control regresará en bucle hacia el bloque 64 para la siguiente iteración de la rutina de servo control siempre que el operador no haya decidido cambiar el control desde el esquema de control primario (por ejemplo, control de posición) hacia el esquema de control secundario (por ejemplo, control de presión ). Las partes restantes de la rutina que se muestra en la figura 2, están dirigidas a una cantidad de circunstancias diferentes en las cuales puede transferirse el control de retroalimentación desde un esquema de control de retroalimentación hacia otro esquema de control de retroalimentación. En una circunstancia, una transferencia del control de retroalimentación puede ocurrir en conexión con una falla del sensor o con otro error asociado con un esquema de control de retroalimentación. Por ejemplo, el bloque 66 puede detectar un error o falla, y como resultado, pasar el control a un bloque 74, que a su vez, manda una alerta, alarma u otro mensaje para el operador indicando que ha ocurrido el error o falla. Luego, un bloque 76 determina si el operador ha seleccionado un nuevo esquema de control de retroalimentación en respuesta a la alerta, alarma u otro mensaje con respecto a la falla o error. De esta forma, una transferencia un esquema de control secundaria ocurre durante la operación del controlador 10 (y más generalmente, la válvula 12) en un bloque 78, y está basada en la información de retroalimentación asociada con, o proporcionada en conexión con, el esquema de control de retroalimentación primaria. En este caso, la información de retroalimentación es indicativa de un problema o error asociado con el esquema de control de retroalimentación primaria. A pesar del problema, la transferencia de control permite que la válvula 12 permanezca en operación. De manera más general, y como se muestra por ejemplo en conexión con el bloque 70, el bloque 78 se ejecuta con la otras transferencias de esquema de control iniciadas por el operador también. La transferencia del esquema de control de acuerdo con el controlador y método descrito también incluye acciones autónomas tomadas por el controlador 10. Por ejemplo, puede ocurrir una transferencia autónoma en un bloque 80 en el caso de que el operador no responda a la alerta o alarma generada en el bloque 74 o si la modalidad del controlador 10 no incluye una función de alarma o de alerta. Así, en ciertas modalidades, el controlador 10 puede ser instalado o configurado en una forma en que caiga de nuevo automáticamente en el esquema de control secundario en el caso de una falla, error o problema asociado con el esquema de control primario. En cualquier caso, la operación de transferencia ejecutada en el bloque 80 transfiere el control de retroalimentación al esquema de control secundario una vez que el análisis y/o el procesamiento de la información de retroalimentación asociada con el esquema de control primario da como resultado la detección de la falla, error o problema. Otro ejemplo de una transferencia autónoma involucra la circunstancia en la cual el controlador 10 tiene la oportunidad de cambiar de nuevo desde el esquema de control secundario hasta el esquema de control primario. Esta circunstancia puede aparecer, por ejemplo, después de que ha aparecido un problema con el sensor de posición 18 (por ejemplo, una reparación de la articulación entre el sensor de posición 18 y el conjunto de válvula/activador). Más particularmente, y con referencia al ejemplo de modalidad de la figura 2, el control de retroalimentación ha sido cambiado previamente al esquema de control secundario (por ejemplo, control de presión) como resultado de la ejecución de uno de los bloques 78 y 80 después de que ha ocurrido una falla o problema en conexión con el esquema de control primario. Una o más iteraciones del bucle que involucra los bloques 64, 66, 68, 70 y 72, se ejecuta entonces, de tal forma que la válvula 12 es controlada por el módulo de servo control de presión 16 (figura 1). Durante cada ejecución del bucle, el bloque 72 determina que el controlador 10 no está en el esquema de control primario, y el control pasa a un bloque 82 que busca si el problema que dio origen a la transferencia de control inicial ha sido reparado o resuelto. Si el problema ha sido solucionado, el control pasa a un bloque 84 que efectúa la transferencia de nuevo hacia el esquema de control primario. En cada caso en donde el problema no ha sido solucionado, otra ejecución de la rutina de servo control del bloque 64 se realiza de acuerdo con el esquema de control secundario. En una modalidad alternativa, la secuencia de los bloques 82 y 84 puede incluir una poción de control por el operador u otra funcionalidad para limitar la capacidad del controlador 10 de efectuar de manera autónoma una transferencia bajo estas circunstancias. Así, el controlador y el método descritos pueden incluir una rutina que permita que el operador determine si ocurrirá una transferencia de nuevo hacia el esquema de control primario, y en qué momento, después de que el problema con el esquema de control primario ha sido solucionado. Con referencia ahora a la figura 3, se muestra una modalidad del controlador y del método descrito que apoya transferencias entre los esquemas de control de manera más general (es decir, no simplemente en conexión con falla o desperfecto), incluyendo, por ejemplo, una transferencia desde el esquema de control secundario de nuevo hacia el esquema de control primario. Más particularmente, la modalidad permite una transferencia suave entre esquemas de control de retroalimentación utilizando la señal de control (o señal de accionamiento) aplicada al conjunto de válvula/activador en el momento de la transferencia, la cual a su vez, está basada en la información de retroalimentación usada para originar esa señal de control (o señal de accionamiento). En el ejemplo de modalidad de la figura 3, el módulo de servo control de posición 14 y el módulo de servo control de presión 16 de la figura 1 se muestran en mayor detalle para incluir los componentes y capacidad de transferencia de control suave hacia el otro módulo. Cada uno de los servo módulos de control de presión y posición 14 y 16 de la modalidad de ejemplo de la figura 3 incluye un conjunto de componentes dirigidos a implementar un controlador PID, o control proporcional, integral y derivado, con base en una señal de retroalimentación respectiva y un punto de referencia de entrada. Las señales de retroalimentación para los módulos de servo control de posición y presión 14 y 16 se proporcionan por medio de las líneas 100 y 102, respectivamente, para permitir una comparación con el punto de referencia de entrada usando un sumador 104. El sumador 104, y otros componentes comunes para esta modalidad de los dos módulos de servo control 14 y 16, se identificará con números de referencias similares para facilidad de descripción solamente, y con el entendimiento de que la práctica del controlador y del método descrito no está limitada a una modalidad en donde estos componentes son compartidos por los dos módulos de servo control 14 y 16. Por ejemplo, la ejecución de dos rutinas de control separadas que involucran dos sumadores 104 separados (u operaciones de suma), puede ocurrir continua y simultáneamente de acuerdo con una modalidad. La ejecución continua de una parte o de todas de una o más rutinas en el interés de estas operaciones de cálculo en segundo plano puede proporcionar ventajosamente valores para su uso inmediato, eliminando con ello la necesidad de cualquier periodo de transición y evitando la posibilidad de una pérdida inesperada de información de retroalimentación para implementar la transición. Tal como se explicó aquí, estas operaciones de cálculo continuas no tiene que incluir cada cálculo involucrado en un esquema de control, sino que en lugar de ello pueden incorporar solamente los cálculos necesarios durante una transferencia de control (por ejemplo, el cálculo de ajuste integrador). Alternativamente, otras modalidades pueden ejecutar solamente una rutina entre transferencias de control en el interés de conservar energía, la única rutina capaz de ajustarse para implementar el esquema de control de retroalimentación (es decir, control de posición, control de presión , etc.), que se está ejecutando actualmente. El resultado de la comparación, es decir, la señal de error, se proporciona tanto a un controlador proporcional indicado generalmente como 106, como a un controlador integral indicado generalmente como 108. Como lo saben los conocedores de la materia, cada controlador proporcional 06 incluye un amplificador 110 que tiene un conjunto de aumento de transmisión o sintonizado como apropiado para generar una señal proporcional a la señal de error. La ganancia de transmisión de cada módulo de servo control respectivo puede diferir basándose en la naturaleza diferente de la señal de retroalimentación y otros aspectos del esquema de control de retroalimentación. Cada controlador integral 108 incluye un amplificador 112 que tiene una ganancia de transmisión respectiva que prepara la señal de error para un acumulador indicado generalmente como 114, que integra el error en el tiempo. Cada acumulador 114, a su vez, incluye un sumador 116 y un elemento de demora 118 que almacena el valor de integración previo y lo suministra de nuevo al sumador 116. Las señales generadas por los controladores proporcional e integral 106 y 108 están provistas con una señal generada por un controlador derivado indicado generalmente como 120 hacia un sumador 122 para producir una señal de accionamiento respectiva para el módulo de servo control. Cada controlador derivado 120 incluye un operador derivado 124, que genera una indicación del derivado con respecto al tiempo de la señal de retroalimentación, y un amplificador 126 que tiene un conjunto de ganancia de transmisión o está sintonizado como es familiar para los conocedores de la materia.
De acuerdo con el ejemplo de modalidad del controlador y del método descritos que se muestra en la figura 3, cada controlador integral 108 también incluye un interruptor 126 que permite que el valor integral sea reajustado. El interruptor 126 puede estar controlado por una señal generada como resultado de una decisión de transferir el control de retroalimentación. El interruptor 126 no tiene que se un interruptor en el sentido físico o electrónico, y en lugar de ello puede proporcionar acceso a la señal de valor generada por el acumulador 114 o la capacidad para modificarla. En la figura 3, este acceso se muestra por medio del interruptor 126 colocado corriente abajo de la demora 118. Alternativamente, el interruptor 126 puede tener acceso al acumulador 114 corriente arriba de la demora 118 o de cualquier otra forma que proporcione la capacidad de modificar el contenido del acumulador 114. La modificación del valor integral en el acumulador 114 involucra un reajuste por un módulo de reajuste 128 que responde a los datos de ambos módulos de servo control (es decir, los módulos de servo control asociados con los esquemas de control inicial y objetivo). Más particularmente, el módulo de reajuste 128 calcula un nuevo valor para el controlador integral 108, o el acumulador 114, basándose en la señal de control que es proporcionada en el momento al conjunto de válvula/activador. La señal de control, a su vez, proviene de la señal de accionamiento generada por el módulo de servo control que está siendo ejecutado para el control de retroalimentación.
As í , el módulo de reajuste 128 de un módulo de servo control (por ejemplo, el módulo de servo control de presión 16) , realiza el cálculo basándose en la señal de accionamiento del módulo de servo control actual (por ejemplo, el módulo de servo control de posición 14) , que a su vez está basada en la información de retroa limentación recibida del sensor respectivo asociado con el módulo de servo control actual. Como se muestra en la figura 3, cada módulo de reajuste 128 tam bién responde a las salidas del controlador proporcional y derivada del módulo de servo control en el cual reside (es decir, el módulo de servo control objetivo a cuyo control está siendo transferido, y por ejemplo, Po y Dp para el módulo de servo control de presión 16). De esta forma , cada módulo de reajuste 128 puede ejecutar una operación de suma en donde la suma de las salidas del controlador proporcional y derivada del módulo de servo control deseado se sustraen del control de señal de accionamiento del otro módulo de servo control (o viceversa). La d iferencia resultante constituye el valor de reajuste proporcionado por el módulo de reajuste 128 para ajustar el nivel integral en el controlador integral 108. Como resultado de la operación de reajuste precedente, la señal de accionamiento generada por el módulo de servo control deseado se ajusta para que sea igual o aproximada a la señal de accionamiento generada por el módulo de servo control desde el cual se está transfiriendo el control. En cada caso, se hace posible una transferencia de control suave. De otra forma, la válvula 12 puede ser dirigida para que se mueva en una forma abrupta, discontinua, cuando se transfiere el control. Esto es, sin el ajuste precedente, la señal de accionamiento del módulo de servo control puede ser desigual con respecto a la señal de accionamiento del módulo de servo control del cual está siendo transferido el control. Esta desigualdad podría ser grande y no predecible, basándose en errores operacionales residentes en los sensores respectivos, los valores de ganancia de transmisión establecidos para cada uno de los respectivos controladores, o cualquier otra característica operacional de los esquemas de control de retroalimentación involucrados. La práctica del controlador y del método descritos no está limitada al arreglo con los componentes del controlador que se muestran en la figura 3. En otras palabras, la salida del controlador integral 108 puede ser modificada en una cantidad de formas para ajustar la señal de accionamiento del módulo de servo control. En una modalidad(no se muestra en la figura 3), el módulo de reajuste 128 funciona directamente sobre el controlador integral 108 corriente abajo del sumador 116. De esta forma, la primera señal de accionamiento generada por el módulo de servo control objetivo puede establecerse exactamente igual a la última señal de accionamiento del otro módulo de servo control. Alternativamente, y como se muestra en la figura 3, el módulo de reajuste 128 ajusta la señal proporcionada desde la demora 118 hasta el sumador 1 16. En ese caso, la señal de error proporcionada hacia el amplificador 1 12 puede modificar la salida del controlador integral después de que el módulo de reajuste 128 ha funcionado para mod ificar el valor integral , de ta l forma que la primera señal de accionamiento generada por el módulo de servo control objetivo está cerca , pero no es necesariamente igual a, la última señal de accionamiento del otro módulo de servo control. En cada caso, el resultado operacional para la válvula 12 y para el conjunto de válvula/activador es una transferencia suave entre esquemas de control de retroalimentación , o en otras palabras , una transferencia si n sobresaltos. Una operación de transferencia sin sobresaltos usando, por ejemplo, el reajuste del acumulador 128 de la figura 3, puede implementarse en conexión con una transferencia de control de retroalimentación seleccionada por el operador o iniciada por el operador. U n ejemplo de una transferencia seleccionada por el operador está en conexión con el bloque 78 de la figura 2. Sin embargo, los pasos tomados en conexión con el bloque 78 pueden diferir con base en las circunstancias bajo las cuales ha sido pasado el control al bloque 78. Más particularmente, la figura 4 muestra los pasos tomados de acuerdo con una modalidad del controlador y del método descritos, cuando el operador ha iniciado una transferencia de control aparte de cualquier error o alarma. En este caso, el bloq ue 70 ha pasado el control al bloque 78 (tal como se muestra en la figura 2), y los pasos tomados para efectuar la transferencia generalmente pueden seguir la descripción proporcionada aquí anteriormente en conexión con la figura 3. Por otra parte, la figura 5 muestra los pasos tomados de acuerdo con otra modalidad del controlador y del método descritos cua ndo el operador ha seleccionado una transferencia del control de retroa limentación en respuesta a una alarma o a otra indicación de error o falla del control de retroalimentación . Con referencia ahora a la fig ura 4, se muestra una rutina de transferencia sin sobresaltos para un esquema de control que involucra un controlador PI D. La rutina de la figura 4 puede usarse en conexión con todas las circunstancias de transferencia, pero puede ser particularmente apropiada para su implementación cuando no se encuentran errores, fallas o problemas en el control de retroalimentación . Esto es, la rutina de la figura 4 asume que el esq uema de control de retroalimentación inicial (es decir, el esq uema de control desde el cual se transferirá el control) está funcionando normalmente, y la última información de retroalimentación asociada con él es suficientemente exacta como para ser indicativa de la operación del dispositivo que está siendo controlado. La rutina puede apoyarse entonces en la información de retroalimentación para realizar los cálculos de transición, tal como se describió aquí anteriormente en conexión con la figura 3. Para este fin, la rutina de transferencia sin sobresaltos comienza con el paso del control a un bloque 140 en el cual la información de retroalimentación es recibida por el esquema de control de retroalimentación . Los valores iniciales del controlador, tales como los valores del controlador proporcionales y derivados (Pi, Di), se determinan entonces en un bloque 142 para el esquema de control de retroalimentación basándose en los cálculos que invol ucran la seña l de error generada de la información de retroalimentación y de la referencia de entrada. Otros cálculos de control de retroalimentación inicial asociados con el esquema de servo control objetivo, tales como los cálculos del controlador integral , tam bién pueden ocurrir en este punto, pero cualesquiera cálculos que puedan ser reajustados de acuerdo con el controlador y el método descritos pueden ser demorados hasta después de la operación de reajuste. La operación de reajuste se realiza a continuación en el bloque 144, en donde, en términos generales, un valor calculado o almacenado del esq uema de servo control objetivo es inicializado o reajustado basándose en la información de retroalimentación del esquema de servo control inicial . Esa información de retroalimentación se apoya en determinar un valor de transición de la señal de accionamiento del esquema de servo control inicial ya sea en un punto anterior en la secuencia de ejecución (por ejemplo, en conexión con el bloque 64 de la figura 2) , o como parte de la implementación del bloque 144. El bloque 144 realiza luego los cálculos para inicializar el esquema de servo control objetivo en vista del valor de transición de la señal de accionamiento. Por ejemplo, el valor integral (l i) del controlador integral 108 del esq uema de servo control objetivo que se muestra en el ejemplo de modalidad de la figura 3, puede ser ajustado basándose en la comparación del valor de transición de la señal de accionamiento y los valores iniciales del controlador calculados en el bloque 142. Continuando con la referencia a la figura 4, el esquema de servo control está lista ahora para asumir el control de retroalimentación, y la transferencia de control ocurre en un bloque 146 con la señal de accionamiento del esquema de control objetivo determinada a partir de los valores iniciales del controlador (por ejemplo Pi, Di), y cualesquiera valores del controlador inicialmente ajustados (por ejemplo, li). La señal de accionamiento se aplica entonces en un bloque 148 para generar la señal de control para el conjunto de válvula/activador. En el ejemplo de modalidad de la figura 2, el control puede pasar entonces al bloque 64 para la siguiente interacción de la rutina de control de retroalimentación asociada con el esquema de control de retroalimentación objetivo, considerado ahora el esquema de control de retroalimentación actual. La rutina de transferencia sin sobresaltos que se muestra en la figura 4 también puede ser ejecutada en conexión con transferencias no iniciadas por el operador. Por ejemplo, el bloque 84 de la figura 2 expone una circunstancia en la cual el control es transferido de vuelta a un esquema de control primario desde un esquema de control secundario después de que un problema ha sido solucionado, permitiendo así que el esquema de control primario funcione apropiadamente. El bloque 84, y por lo tanto la rutina de transferencia sin sobresaltos de la figura 4, puede ser ejecutado de manera autónoma al reconocerse que el problema ha sido solucionado. Alternativamente, un operador determina si el problema del esquema primario ha sido solucionado en conexión con el bloque 82, determinando así selectivamente si la transferencia de control del bloque 84 será implementada y cuándo. La figura 5 muestra los pasos asociados con un control de transferencia o retroalimentación cuando un problema, error o falla ha sido detectado en conexión con el esquema de control de retroalimentación actual. Véase, por ejemplo, los bloques de transferencia de control 78 y 80 de la figura 2 asociados con un control de retroalimentación o con una falla del sensor. Bajo estas circunstancias, y en términos generales, no se sabe si se puede confiar en que la información de retroalimentación u otos datos asociados con el esquema de control de retroalimentación actual reflejan exactamente la operación del conjunto de válvula/activador. Como resultado, una transferencia sin sobresaltos de acuerdo con la rutina que se muestra en la figura 4, sin más, puede ser indeseable. En lugar de ello, en la modalidad de la figura 5, estas transferencias ciegas se evitan. Para este fin, un bloque 150 determina sin la transferencia sin sobresaltos está disponible y/o has sido activada. Una opción seleccionada por el usuario, por ejemplo, puede desactivar la transferencia sin sobresaltos en el caso de una alarma indicativa de una falla o desperfecto del sensor. Si la transferencia no está activada o si no está disponible, el control pasa a un bloque 152 que efectúa una transferencia de control de retroalimentación a otro esquema de control sin ajustar cualesquiera otros valores del controlador basados en la información de retroalimentación asociada con el esquema de control ahora disfuncional. El resto de la rutina que se muestra en la figura 5 está dirigida a cuando el operador ha activado la transferencia sin sobresaltos en el contexto de una condición de alarma, o si la transferencia sin sobresaltos está disponible de manera general sin considerar si existe una condición de alarma. En términos generales, el ejemplo de modalidad de la figura 5 implementa una transferencia sin sobresaltos dados los mejores datos a la mano. Para este fin, un bloque 154 tiene acceso al registro de información de retroalimentación almacenada, por ejemplo, en la memoria del módulo de transferencia y detección de fallas 40 (véase la figura 1), para acumular información de retroalimentación reciente de naturaleza no corrompida o sin fallas. Como parte de esta determinación, el controlador y el método descritos pueden incluir un análisis del registro de información de retroalimentación que evalúa cuando la información de retroalimentación se hace no confiable o tiene fallas. De manera alternativa, el controlador y el método pueden referirse a datos asociados con información de retroalimentación de un cierto punto anterior en el tiempo, ya sea predeterminado o seleccionado por el operador. Luego, se calcula la señal de accionamiento para el esquema de control de retroalimentación (o se recalcula, si es el caso) en un bloque 156 dada la información recuperada de la memoria. Con la señal de accionamiento calculada en la mano, se implementa una operación de transferencia sin sobresaltos en un bloque 158, y por ejemplo, puede seguir los pasos de la rutina descrita en conexión con la figura 4. La práctica del controlador y del método descritos no está limitada a su uso en conjunto con tipos particulares de mecanismos de retroalimentación, tales como control de posición o control de presión. Así, el controlador y el método descritos pueden ser implementados con cualquiera de una variedad de sensores familiares para los conocedores de la materia en el presente o en el futuro. En un nivel, la selección del tipo de sensor puede ser dirigida por lo que sea más apropiado para el dispositivo de control de procesos particular que está siendo controlado. La compatibilidad del controlador y del método descrito existe con cualquier sensor capaz de proporcionar retroalimentación u otra información indicativa de la operación del dispositivo de control del proceso que está siendo controlado, y sin considerar la manera en la cual la información es indicativa de la operación del dispositivo de control del proceso. Esta amplia compatibilidad dei controlador y del método descritos apoya la implementación a través de un amplio arreglo de procesos y de contextos de control de proceso. Si bien las modalidades precedentes se describen en conexión con un controlador y un método que involucran dos diferentes esquemas de control, el uso o práctica del controlador y del método descritos no está limitado a un contexto en el cual los sensores de presión y de posición se apoyan como medio exclusivo para el control de retroalimentación. De manera similar, el controlador no tiene que ser un controlador de válvula digital, ni es el método limitado para la operación en conexión con una válvula u otro dispositivo de control de procesos accionado de manera neumática. Más bien, la práctica del controlador y del método descritos es útil en cualquier cantidad de contextos de control de procesos, en conexión con cualquier dispositivo de control de procesos, y en conjunto con diferentes esquemas de control de retroalimentación distintos de control PID. Se debe notar que los módulos de servo control asociados con los esquemas de control no tienen que ser idénticos, y en lugar de ello pueden estar optimizados para adaptarse al esquema de control. La memoria del módulo de transferencia y detección de fallas 40 puede constituir una parte de un dispositivo de almacenamiento de datos que proporciona funcionalidad de memoria para cualquier cantidad de las rutinas antes mencionadas ejecutadas por el controlador 10, o para cualquier cantidad de los componentes antes mencionados del controlador 10. La memoria puede estar integrada con, o separada de, otros componentes del controlador 10, y puede estar provista por cualquiera de una cantidad de dispositivos disponible y que son familiares para un conocedor de la materia. Si bien los componentes y aspectos del controlador y del método se describen aquí anteriormente y se muestran en las figuras como módulos o bloques separados, cada uno de los componentes y aspectos pueden ser ejecutados o implementados por medio de cualquier combinación de hardware, software, y microprogramas, cada uno por separado o en combinación con uno o más de otros componentes, módulos u otros aspectos del controlador y del método descritos. Cada una de las rutinas descritas aquí anteriormente puede ser implementada por medio de instrucciones proporcionadas para su ejecución por una computadora de propósito general, un microprocesador u otro procesador de computación, y puede ser almacenada en un medio legible por computadora (tal como una memoria en comunicación con el procesador), ya sea sola o en combinación con una o más de otras rutinas, y ya sea sola o en combinación con cualquier otro hardware o microprograma involucrado en la implementación de las rutinas y el método de control. De manera más general, las modalidades del controlador y del método descritos pueden ser implementadas en cualquier combinación de hardware, software o microprogramas. Algunas modalidades pueden ser implementadas como programas de computadora que se ejecutan en sistemas programables que contienen al menos un procesador o sistema de procesamiento, un sistema de almacenamiento de datos (incluyendo memoria volátil y no volátil y/o elementos de almacenamiento), al menos un dispositivo de entrada, y al menos un dispositivo de salida. El código del programa puede ser aplicado a datos de entrada para realizar las funciones descritas aquí y generar la información de salida. La información de salida puede ser aplicada a uno o más dispositivos de salida, de manera conocida. Un sistema de procesamiento puede incluir cualquier sistema que tenga un procesador, como tal, por ejemplo, un procesador de señal digital (DSP), un microcontrolador, un circuito integrado específico para la aplicación (ASIC), o un microprocesador. Los programas pueden ser implementados en un nivel procedimental alto o en un lenguaje de programación orientado a objetos para comunicarse con un sistema de procesamiento. Los programas también pueden ser implementados en lenguaje de máquina o ensamblador, si se desea. De hecho, la práctica del sistema y del método descritos no está limitada a ningún lenguaje de programación particular. En cualquier caso, el lenguaje puede ser un lenguaje compilado o interpretado. Los programas pueden ser almacenados en un medio o dispositivo de almacenamiento (por ejemplo, un disco flexible, memoria de sólo lectura (ROM), dispositivo de CD-ROM, dispositivo de memoria flash, disco digital versátil (DVD) u otro dispositivo de almacenamiento) legible por medio de un sistema de procesamiento programable de propósito general o especial, para configurar y operar el sistema de procesamiento cuando el medio o dispositivo de almacenamiento es leído por el sistema de procesamiento para realizar las rutinas o pasos descritos aquí. Las modalidades del controlador y del método descritos aquí también pueden considerarse para ser implementadas como un medio de almacenamiento legible por máquina, configurado para su uso con un sistema de procesamiento, en donde el medio de almacenamiento así configurado causa que el sistema de procesamiento funcione en una forma específica y predefinida para realizar las funciones descritas aquí. La descripción precedente se proporciona para mayor claridad de comprensión solamente, y no se debe entender de ello limitaciones innecesarias, dado que modificaciones dentro del alcance de la invención serán evidentes para los conocedores de la materia.